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GTX460公版有弱点? 测6相供电是否实用


分页浏览|全文浏览    【中关村在线 原创】 作者:林光楠 | 责编:林光楠     评论
产品:GTX460-1024GD5游戏高手 盈通 显卡 回到顶部阅读

用事实说话 实测游戏高手6相供电

        采用了6+1相供电的盈通GTX460游戏高手,满载的时候每相的电流会比公版的低多少安?

        这是在上一期《去耦电容华丽助阵 非公GTX460供电详解》文章中留给大家的问题,你答出来了吗?如果你不知道,那么看完本文你就肯定可以找到答案。

        在上一期中,我们详细介绍了盈通GTX460游戏高手在产品供电模组上的设计,至于是否豪华想必用户看完6+1项的设计、看完供电模组的用料、看到两颗顶级Proadlizer去耦电容的使用,肯定不会质疑。不过盈通GTX460游戏高手这样的供电设计究竟会带来实质上的改善吗?相比公版的3+1相设计及用料会有提升吗?是画蛇添足、还是用之有道,本文将会揭开所有谜团。


GTX460公版黑幕 实测6相供电绝非噱头
公版GeForce GTX 460供电模组设计

        GeForce GTX 460公版的P1040 PCB采用3+1相供电设计,每相供电均使用1颗屏蔽式电感、两个固态电容和3个Mosfet的组合。

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盈通GTX460游戏高手供电模组设计

        而盈通GTX460游戏高手方面,同样是屏蔽式电感、固态电容和每相三颗“八爪鱼”式Mosfet,不过在数量上盈通GTX460游戏高手为6+1相设计,即盈通GTX460游戏高手核心供电位公版产品的2倍。

        我们通过简单的数学计算,从字面了解上可以认为盈通GTX460游戏高手的每相供电模组负载电流将会降低一半。这样的好处是滤波效果好、供电模组负载低、发热量低,但是真的有这么神奇吗?

        ● 给显卡核心供电做手术 增加待测区

        为真正数值量化每相供电的负载电流,我们将会对公版GeForce GTX 460和盈通GTX460游戏高手的核心供电部分进行手术,在每相核心供电的电感一极上串联一根金属导电测试线。

        也许会有网友问,为何每相供电的测试点要设计到这个位置?

         我们知道供电控制PWM IC和Mosfet的开关电路是输出一个不连续同时波动的电流,然后经过电感的蓄能及充放电,将电流整流后供给给核心或显存等功能芯片,所以才将测试点安置在整流电感处。

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公版GeForce GTX 460三相核心供电待测区

        现在显卡的供电模组多采用贴片式电气件,尤其是电感,这为我们焊接串联测试线提供了较大的便利,上图为公版GeForce GTX 460已经串联好测试线的三相核心供电电感。

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盈通GTX460游戏高手六相核心供电待测区

        盈通GTX460游戏高手和核心供电电感加装测试线,就稍显复杂。由于盈通GTX460游戏高手测试卡配置的散热器较大,覆盖到了核心供电模组,所以无法从正面加装测试线。

        所以我们将6相核心供电的电感及测试线焊接到了PCB背面相应的位置,这样就能够达到我们的测试目的。虽然过程曲折,但是为了让用户直观的了解设计优势,这样的周折还是值得的。

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测试示意图

        两块被手术后的显卡准备就绪后,展示一下我们的测试工具机方法。

        测量每相供电模组电流的工具是中国仪通VC3266D便携数字钳型万用表,测试方法是将钳型万有表卡在某一相核心供电测试线上,最后待读数值。


盈通配合

       第二期有奖问答环节:回答下面问题同时在本文回复区中留言,如果你的答案正确并为前三名,将会获得由盈通提供的迪斯尼手表一块,同时每50楼送精美盈通背包或盈通闹钟一个,顶楼就有奖。本期问题如下:

        盈通总共上市过哪几款游戏高手产品?它们的型号是什么?请在文章留言区回答。

        同时第一期问题由于没有正确回答者,所以有奖问答仍在继续中,如果你不知道请详细查看第二期文章内容,先抢先得哦。


往期回顾

前    言:《"我"非山寨 揭秘非公版GTX460研发历程

第一期:《去耦电容华丽助阵 非公GTX460供电详解

第二期:《GTX460公版弱点 实测6相供电绝非噱头

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公版供电模组不给力 极限超频成瓶颈

公版供电模组不给力 极限超频成瓶颈

        测试产品、测试平台、测试工具一切就绪,下面就开始我们今天的关键测试,一定要仔细看哦,因为上一期的问题答案就在本环节中。

        首先我们要测试的是公版GeForce GTX 460。为了方便测试每相核心供电的电流,我们将公版产品标配的导风罩拆卸掉,相对单薄单薄的核心散热器展现在我们面前,同比盈通高手的6热管纯铜散热器显得十分不给力,不过本期着重介绍的是核心供电,所以散热器部分我们会在稍后几期内容中阐述。


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公版GeForce GTX 460默认频率待机状态下1相核心供电电流

        我们知道在GF100核心的漏电现象极为严重,这也是导致核心高温的一个重要原因,为了缓解这一诟病,NVIDIA工程师为GF104核心加入了Power Geting的防漏电技术,所以GF104的温度才会控制的非常好。

        我们看到公版GeForce GTX 460在默认频率待机状态下,每相核心电流约在1.2A。

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公版GeForce GTX 460默认频率满载状态下1相核心供电电流

        我们使用Furmark这款软件令GPU满载运行,此时测的每相供电模组电流约在31.8A。

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公版GeForce GTX 460超频频率满载状态下1相核心供电电流

        在GeForce GTX 460的本站首测文章中,笔者清晰的记得公版GeForce GTX 460在默认频率及1.0V电压下,满载功耗为300瓦左右,而当笔者将核心频率提升至900MHz同时电压增至1.087V,此时满载功耗竟达到400W之巨。

        根据公版产品供电模组的用料分析,每相核心供电最大输出能力约为38A。而上图中我们在默认1.0V电压,频率超至800MHz/3600MHz时,核心每相供电输出电流已经达到35A,接近极限。

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6相供电玩OC 超的不是频率是寂寞

        ● 6相供电玩OC 超的不是频率是寂寞

        接下来登场将要对决公版产品的是盈通GTX460游戏高手,选手实力我们已经不止一次的赘述,6+1相整体设计,核心供电为6相每相采用贴片屏蔽式电感、固态电容和八爪鱼式Mosfet。

        切入主题,看盈通GTX460游戏高手有何表现。


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盈通GTX460默认频率待机状态下1相核心供电电流

        得益于GF104引入的Power Gating技术,而且此时为50.6MHz/110MHz/270MHz待机频率,所以整体显卡超低负载,所以单相核心供电输出电流为1A。

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盈通GTX460默认频率满载状态下1相核心供电电流

        在待机环节上不占明显优势的盈通GTX460游戏高手,在默认频率、电压状态下满载时,每相核心供电输出电流为15.3A。

         相比公版默认频率、电压满载状态下的31.8A,果然有了50%的下降。

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盈通GTX460超频频率满载状态下1相核心供电电流

        一不做二不休,为了充分显示6相核心供电的优势,我们在默认电压状态下将频率调整至850MHz/3600MHz。此时每相核心供电输出电流为18.6A,依然大幅小于公版产品超频至800MHz/3600MHz的34.7A供电负载。

        本章小结:盈通GTX460游戏高手在使用与公版产品供电用料相同的前提下,保守能够提供180A到200A的总电流,而公版产品只能提供100A的电流。这对于想要超频的用户来说不得不说是一个瓶颈。因为在超至900MHz核心频率以上、电压增至1.087V后,公版核心供电模组已经濒临极限,再提升就会出现不稳定情况,阻碍了进一步超频。

       同时值得一提的是,GF104芯片所能承载的极限电流也不会超过6相供电提供的180A-200A,所以6相供电已经绝对满足GF104核心的极限运行需求,从而说明超过6相的供电设计噱头成分更多、使用价值不高。

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6相供电做先锋 Proadlizer打后阵

6相供电做先锋 2颗Proadlizer电容打后阵

        在上一期《去耦电容华丽助阵 非公GTX460供电详解》文章中,我们已经介绍过在盈通GTX460游戏高手产品中,使用了两颗NCC(NIPPON CHEMI-CON)生产的Proadlizer去耦电容。

        Proadlizer去耦电容素有电容界的奢侈品,早期只有在军工、航天或精密仪器中才会使用,而盈通将其引入到消费级显卡中,可见盈通对产品品质的追求,同时也是对消费者的重视。


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顶级Proadlizer去耦电容

        Proadlizer去耦电容具备超低ESR(等效电阻)和超低阻抗的特性,在供电滤波效果上或去耦表现上突出。盈通GTX460游戏高手的2颗Proadlizer去耦电容位于PCB背面GPU位两侧。

        这样的设计的目的是让6相核心供电先锋滤波,输出的电流在显卡PCB中必然还会经过二次微弱干扰,此时位于核心两侧的Proadlizer去耦电容开始产生作用进一步滤波,从而令核心获得更佳纯净的电流。

        而且值得一提的是,在去耦电容附件还搭配了美系钽电容,在它面前固态电容、高分子聚合物电容显得如此渺小。

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GF104核心NVDD电压测量点

        测量去耦电容的作用就需要测量核心电压的纹波效果,与核心供电电路测量一样,我们需要在核心背面的NVDD滤波电容上焊接纹波电压测试点。如上图,就是手术过后的核心纹波电压测试点。

小贴士:去耦电容(以下文字源于百度百科)

  在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除。去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。

        去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。

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        去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。去耦和旁路都可以看作滤波。去耦电容相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大,对更高频率的噪声,基本无效。旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC串联模型。在某个频率,会发生谐振,此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图,就会发现一般都是一个V形的曲线。具体曲线与电容的介质有关,所以选择旁路电容还要考虑电容的介质,一个比较保险的方法就是多并几个电容。

  去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。

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去耦电容不同凡响 几近50%效能提升

去耦电容效果不同凡响 几近50%效能提升

        下面就开始我们正式的去耦电容测试,其实在上一期供电电路介绍中,我们已经透露了测试结果,不过本期将会做更详细的测试介绍。


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核心纹波电压测量示意图

        上图为测试测试平台示意图,一根电压测量笔直接连到PCB核心背后的NVDD滤波电容上。

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泰克TDS2024B数字存储示波器

        测量纹波效果的就是这台Tektronix TDS2024B数字存储示波器,这台示波器支持200MHz带宽四个频道,记录长度为2.5K,采样率为2.0GS/s。

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官方指导价为2760美金

        俗话说一分钱一分货,这台Tektronix TDS2024B数字存储示波器官方指导价为2670美元。

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没有使用去耦电容 核心纹波电压达到308mV

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使用去耦电容 核心纹波电压只有不到200mV

        测试结果如上图,在公版GeForce GTX 460的核心纹波电压记录上高达308mV;而在盈通GTX460游戏高手产品中,由于使用Proadlizer去耦电容的效果非常明显,根据实际测试可以看到使用Proadlizer去耦电容后仅为200mV,这为显卡即使在极限超频环境下稳定运行打下坚实基础。

    在这样更加纯净平稳、持续充沛的电流保证下,盈通GTX460游戏高手可以在相同电压下,比其公版产品运行频率高出20MHz-30MHz的性能表现。在同为1499元的价格前提下,何乐而不为呢?!


盈通配合

       在本文结束之前,给大家提供一个互动有奖问答如果你的答案正确并为前三名,将会获得由盈通提供的迪斯尼手表一块,同时每50楼送精美盈通背包或盈通闹钟,顶楼就有奖。本期问题如下:

        盈通总共上市过哪几款游戏高手产品?它们的型号是什么?请在文章留言区回答。

        同时第一期问题由于没有正确回答者,所以有奖问答仍在继续中,如果你不知道请详细查看第二期文章内容,先抢先得哦。


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